發(fā)布時間：2017-11-16 09:34

  本文關(guān)鍵詞：電子束冷床熔煉大規(guī)格純鈦扁錠的缺陷及其影響因素研究

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【摘要】：電子束冷床熔煉在減少高低密度夾雜能力、解決成分偏析和組織不均勻性等方面遠遠超過三次真空自耗熔煉,已成為當前優(yōu)質(zhì)純鈦鑄錠的先進熔煉技術(shù),在鈦工業(yè)中得到了廣泛應用。由于我國電子束冷床爐熔煉剛剛起步,尚未完全掌握冷床爐熔煉大規(guī)格純鈦鑄錠的核心技術(shù),對于鑄錠中存在的一些缺陷及其影響因素尚未進行深入研究。因此,本論文利用云南鈦業(yè)公司引進的國外大型電子束冷床熔煉爐,以大規(guī)格純鈦扁錠(8000mm×1050mm×210mm)為研究對象,通過研究不同熔煉工藝參數(shù)對扁錠宏觀缺陷和元素偏析的影響規(guī)律,探討扁錠的缺陷及其形成機理,以及其對后續(xù)熱軋卷組織與性能的影響進行研究,獲得以下研究結(jié)果：純鈦扁錠在電子束冷床爐熔煉的過程中產(chǎn)生的主要宏觀缺陷有拉裂、皮下氣孔、夾雜物、冷隔、折層和冷凝掛等,其中拉裂、皮下氣孔較難以去除,對扁錠質(zhì)量的影響最顯著。負責掃描結(jié)晶器的電子槍掃描頻率越小,熔體中某個區(qū)域接受電子束的能量越多,導致結(jié)晶器熔體表面溫差越大,使熔體在結(jié)晶的過程中裂紋傾向性增加,扁錠越容易產(chǎn)生裂紋。提高扁錠熔煉的拉錠速度,使凝固速度加快,導致鈦液中生成的氣體雜質(zhì)來不及逸出而殘留于扁錠中形成氣孔,拉錠速度越大,生成的皮下氣孔越多。本實驗中電子槍掃描頻率為11Hz、拉錠速度為16.8mm/min時獲得的扁錠表面質(zhì)量最佳。鈦扁錠中元素的偏析與電子槍的掃描功率相關(guān),負責掃描結(jié)晶器的電子槍對結(jié)晶器中熔體表面掃描功率的分配比不合理,會使得熔體表面產(chǎn)生溫度不均勻和局部過熱現(xiàn)象,導致隨著熔體表面平均溫差的增大,扁錠中Fe、O含量越低且橫向方向偏析越嚴重。當電子槍對結(jié)晶器中熔體表面掃描功率分配比為32%、28%、40%時,熔體表面平均溫差最小,鈦扁錠中Fe、O元素偏析程度最小。扁錠的宏觀缺陷導致其后續(xù)的熱軋卷容易出現(xiàn)毛邊、孔洞等缺陷；并且元素偏析影響其熱軋卷力學性能的均衡性。本文是國內(nèi)在電子束冷床爐熔煉大規(guī)格扁錠方面進行的深入研究,上述研究結(jié)果對于熔煉工藝參數(shù)的合理制訂、對扁錠缺陷的認識和控制以及電子束冷床爐生產(chǎn)鈦及鈦合金具有指導意義,對今后進行電子束冷床熔煉技術(shù)的研究也具有參考價值。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG292

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本文編號：1191936